[發明專利]放大電路及脈搏計測裝置

在審

• 申請號: 201710223408.9
• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN107432735A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 小畑幸嗣;松川和生
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02;H03F3/68
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 徐殿軍

技術領域

本發明涉及將規定的信號放大的放大電路、以及使用上述放大電路的脈搏計測裝置。

背景技術

將測量對應于心臟的搏動而傳遞的末梢血管的壓力變化或容積變化而得到的結果稱作脈搏，被用于脈搏數的測量等。作為測量法，已知有將發光二極管(LED)等的光源的光向生物體照射，將其反射光或透過光用光敏二極管等的光檢測器變換為電流來測量的方法。

電流使用電流電壓變換電路被變換為電壓，將變換后的模擬電壓用模擬數字變換器(以下稱作AD變換器)等變換為數字值，進行信號處理。由光檢測器變換的電流在一定的直流成分中疊加有因血管的收縮等而變化的交流成分。通常，由于交流成分的電壓變化相對于AD變換器的分辨率來說較小，所以在電流電壓變換電路與AD變換器之間插入放大電路而將信號放大。此時，如果與交流成分被放大的同時直流成分也被放大，則有電壓飽和而交流成分丟失的情況。為了提高信號的檢測率，將光源的強度調節為最優的光量并進行放大電路的放大率的調整是重要的。

作為有關以往技術的放大電路，由電阻、電容器及運算放大器構成，該放大電路幾乎不將直流成分放大而僅將交流成分放大(例如，參照日本特開昭57－117832號公報)。

發明內容

有關第1技術方案的放大電路具備：第1輸入支路電路，包括在第1時間期間中對輸入電壓進行采樣而輸出第1電壓的第1采樣電容器；第2輸入支路電路，包括：在上述第1時間期間中對上述輸入電壓進行采樣而輸出第2電壓的第2采樣電容器；在第2時間期間中將上述第2電壓平均化而輸出第3電壓的平均化電容器；和在上述第1時間期間中接收上述第3電壓并在上述第2時間期間中從上述第3電壓減去上述第1電壓而輸出第4電壓的減法電容器；反饋電容器；以及運算放大器，連接在上述反饋電容器上，將上述第4電壓放大；上述第1時間期間及上述第2時間期間是交替地重復的時間期間。

附圖說明

圖1是表示有關實施方式1的血管脈搏計測裝置的結構例的電路圖。

圖2是表示有關實施方式2的血管脈搏計測裝置的結構例的電路圖。

圖3是表示有關實施方式3的血管脈搏計測裝置的結構例的電路圖。

圖4是表示在圖1的離散時間型放大電路中將時鐘頻率設為256Hz時的增益的頻率特性的曲線圖。

圖5是表示在圖1的離散時間型放大電路中將時鐘頻率設為1024Hz時的增益的頻率特性的曲線圖。

具體實施方式

但是，在特開昭57－117832號公報的放大電路的結構中，由于是由電阻和電容器構成的連續時間型電路，所以間歇動作較困難，功耗較大。

根據有關本發明的一技術方案的放大電路，能夠進行間歇動作，與以往技術相比能夠以較小的功耗動作。

本發明至少包括有關以下的技術方案的放大電路及脈搏計測裝置。

有關第1技術方案的放大電路具備：第1輸入支路電路，包括在第1時間期間中對輸入電壓進行采樣而輸出第1電壓的第1采樣電容器；第2輸入支路電路，包括：在上述第1時間期間中對上述輸入電壓進行采樣而輸出第2電壓的第2采樣電容器；在第2時間期間中將上述第2電壓平均化而輸出第3電壓的平均化電容器；和在上述第1時間期間中接收上述第3電壓并在上述第2時間期間中從上述第3電壓減去上述第1電壓而輸出第4電壓的減法電容器；反饋電容器；以及運算放大器，連接在上述反饋電容器上，將上述第4電壓放大；上述第1時間期間及上述第2時間期間是交替地重復的時間期間。

有關第2技術方案的放大電路在有關第1技術方案的放大電路中，還具備：偏置電容器，被插入在上述第2輸入支路電路與上述運算放大器的輸入端子之間；第1偏置開關，被插入在上述第2輸入支路電路和上述偏置電容器的連接點與接地之間，在上述第1時間期間中接通，在上述第2時間期間中關斷；上述運算放大器的非反轉輸入端子被接地。

有關第3技術方案的放大電路在有關第2技術方案的放大電路中，還具備：第2偏置開關，被插入在上述運算放大器的輸出端子與上述反饋電容器之間，在上述第1時間期間中關斷，在上述第2時間期間中接通；第3偏置開關，被插入在上述反饋電容器與接地之間，在上述第1時間期間中接通，在上述第2時間期間中關斷。

有關第4技術方案的放大電路在有關第1～第3技術方案的任一項的放大電路中，上述第1采樣電容器的電容值被設定為，等于串聯電容和上述反饋電容器的電容所構成的并聯電容的電容值，該串聯電容是上述第2采樣電容器的電容、上述平均化電容器的電容及上述減法電容器的電容所構成的串聯電容。